Sıçanlarda nitrik oksit donörü S-Nitrozo N-Asetil D-L Penisilamin ile oluşturulan hiperaljezi üzerine manyetik alan stimulasyonunun ve Deksmedetomidin`in etkisi.

Abstract

Ağrı, çok sayıda subjektif ve öngörülemeyen faktörlerin bileşiminden ileri gelen, yüzyıllardır kişileri ve toplumları etkileyen bir duyudur. Ağrı duyusunun tedavisinde alternatif yöntemler geliştirmek yüzyıllardır tıbbın en önemli amaçlarından biri olmuştur. Biz de bu bağlamda, Nitrik Oksit (NO) donörü olan S-Nitrozo N-asetil penisilamin (SNAP) ile oluşturulan hiperaljezi üzerinde manyetik alan maruziyeti ve Deksmedetomidin'in antinosiseptif etkilerini ile bu etkilerin mekanizmalarını araştırmayı amaçladıkÇalışmamız iki bölümde yapıldı. Birinci bölümde; sıçanlar altışarlı 6 gruba ayrıldı. Sırasıyla birinci gruptaki sıçanlara (Sham grubu) 0.3 ml serum fizyolojik intraperitoneal (i.p), ikinci gruptaki sıçanlara (SNAP grubu) ise SNAP (2mg/kg) i.p. uygulandı. Üçüncü gruptaki sıçanlar (MF grubu) 6 gün boyunca manyetik alana (100 mT, 165 dk.) maruz bırakılırken, dördüncü gruptaki sıçanlar (SNAP+MF grubu) SNAP (2mg/kg) (i.p) uygulanmasından sonra manyetik alana maruz bırakıldı. Beşinci gruba (Deks grubu) 12.5 µg/kg Deksmedetomidin i.p olarak uygulanırken, son gruba ise (SNAP+Deks grubu) SNAP ve Deksmedetomidin'in ağrı üzerindeki etkileşimlerini tespit etmek için, 12.5 µg/kg Deksmedetomidin (i.p) uygulamasından hemen önce SNAP (2mg/kg) i.p olarak uygulandı. Çalışmamızın ikinci bölümünde, Sham, SNAP, Deks, SNAP+Deks gruplarında, ilaç uygulamalarından 75 dakika sonra kan örnekleri intrakardiyak (i.k) olarak alındı. MF ve SNAP+MF gruplarında ise kan örnekleri uygulamalarının 4. gününde yine i.k olarak alındıktan sonra, serum substance P ve ß-endorfin düzeyleri ELISA yöntemi ile ölçüldüSNAP (2mg/kg) i.p uygulamada zamana bağlı hiperaljezik bir etki meydana getirdi. Buna karşın Deksmedetomidin zamana bağlı güçlü bir antinosisepsiyon oluşturdu. SNAP+Deks grubunda, Deksmedetomidin, SNAP tarafında oluşturulan hiperaljeziyi anlamlı şekilde önlese de kuyruk çekme testi (tail flick testi) değerlerini Sham grubu seviyesine getiremedi. Manyetik alan uygulaması 3. ve 4. günlerde güçlü bir antinosisepsiyon meydana getirdi. SNAP+MF grubunda, manyetik alan uygulaması SNAP tarafından oluşturulan hiperaljeziyi 3 ve 4. günlerde anlamlı şekilde azaltsa da SNAP+MF grubunun 3. ve 4. gün tail flick değerleri MF ve Sham grupları ile karşılaştırıldığında anlamlı olarak düşüktü bulundu.Tek başına SNAP uygulanan grupta serum substance P düzeyleri anlamlı olarak yüksek bulundu. SNAP+MF ve SNAP+Deks gruplarında plazma substance P düzeyleri Sham grubu ile benzer olarak saptandı. Tek başına SNAP uygulaması plazma ß-endorfin düzeylerinde anlamlı bir değişme meydana getirmedi. MF, SNAP+MF, Deks ve SNAP+Deks gruplarının plazma ß-endorfin düzeyleri, Sham grubu ile karşılaştırıldığında anlamlı olarak yüksektiSonuç olarak, bu deliller ışığında çalışmamız; (1) SNAP'ın da diğer NO donörleri gibi spinal hiperaljeziyi tetiklediğini ve oluşan bu hiperaljezide substance P'nin önemli bir role sahip olduğunu, (2) Deksmedetomidin'in i.p uygulamada zamana bağlı güçlü bir antinosiseptif etkisinin bulunduğunu ve bu etkide büyük ölçüde endojen opioidlerin rolü olduğunu, (3) Deksmedetomidin'in SNAP tarafından oluşturulan hiperaljeziyi anlamlı şekilde azalttığını ve bu etkide substance P seviyelerini azaltmasının da etkisi olabileceğini, (4) manyetik alan uygulamasının zamana bağlı olarak antinosiseptif bir etkisinin bulunduğunu ve bu etkide substance P düzeylerinin azalması ile ß-endorfin düzeylerinin artmasının önemli bir rol oynadığını, (5) SNAP enjeksiyonu ile oluşturulan hiperaljezinin manyetik alan uygulamasının 3. ve 4. günlerinde anlamlı şekilde azalırken, 4. günden sonra ortadan kalkması ise manyetik alan uygulamasının oluşturduğu analjezik etkiye tolerans geliştiğini, göstermektedir. Eğer uzun süreli manyetik alan uygulaması sırasında gelişen toleransın mekanizması aydınlatılabilir ve önlenebilirse, manyetik alan uygulaması ağrı tedavisinde alternatif bir seçenek olarak kullanılabilir.

Pain is a sensation arising from the combination of numerous subjective and unpredictable factors affecting individuals and societies for centuries. Developing alternative methods for the treatment of pain has been one of the most important objectives of medicine. We, in this context, also aimed at investigating the antinociceptive effects and mechanisms of this antinoniception of exposure to a magnetic field and dexmedetomidine (Dex) on the hyperalgesia produced by S-Nitroso N-acetyl penicillamine (SNAP), which is a nitric oxide (NO) donor.Our study was conducted in two phases. In phase 1, rats were divided into six groups with six rats in each group. Intraperitoneal (i.p.) saline (SF) 0.3ml was administered to the rats in the first group (Sham group), and SNAP (2mg/kg) i.p. was administrated to the rats in the second group (SNAP group), respectively. While rats in the third group (MF group) were exposed to a magnetic field (100 mT, 165 min.) for 6 days, rats in the fourth group (SNAP+MF group) were exposed to the magnetic field following the i.p. administration of SNAP (2mg/kg). While 12.5 µg/kg dexmedetomidine i.p. was administered to the fifth group (Dex group), SNAP (2mg/kg) i.p. was administered to the last group (SNAP+Dex group) right before i.p. administration of 12.5 µg/kg dexmedetomidine with the purpose of effects of SNAP and dexmedetomidine on pain. In the second phase of our study, intracardiac (i.c.) blood samples were collected from Sham, SNAP, Dex, and SNAP+Dex groups 75 minetes after drug administrations. In MF and SNAP+MF groups however, i.c. blood samples were collected in the Day 4 of administrations, and serum substance P and ß-endorfin levels were measured with ELISA method.SNAP (2mg/kg) produced hyperalgesic effect with i.p. administration that was dependent on time. To the contrary, dexmedetomidine created a strong antinociceptive effect that was dependent on time. Although dexmedetomidine significantly prevented analgesia produced by SNAP in SNAP+Dex group, it failed to bring the tail flick latencies to those of the Sham group. Magnetic field application produced a strong antinociception in Days 3 and 4. While magnetic field application decreased hyperalgesia produced by SNAP in Days 3 and 4 significantly, tail flick values of SNAP+MF in Days 3 and 4 were found to be significantly low as compared to MF and Sham groups.In the group that only SNAP was administered to, substance P levels were found to be significantly high. Plasma substance P levels in SNAP+MF and SNAP+Dex groups were found to be similar to that of the Sham group. Administration of SNAP solely did not produce a significant change in plasma ß-endorfin levels. Plasma ß-endorfin levels in MF, SNAP+MF, Dex and SNAP+Dex groups were significantly high as compared to the Sham group.In conclusion, our study have shown under the light of these evidence that; (1) like other NO donors, SNAP also triggers spinal hyperalgesia, substance P plays an important role in this hyperalgesia, (2) dexmedetomidine i.p administration has a strong antinociceptive effect dependent on time, and endogeneous opioids have an important role on this effect, (3) dexmedetomidine significantly decreases the hyperalgesia produced by SNAP, and decrease in the levels of substance P may have a role on this effect, (4) exposure to a magnetic filed also had an antinociceptive effect that was dependent on time, and decrease in substance P levels and increase in ß-endorfin levels played an important role in this effect, and (5) while the hyperalgesia created with SNAP injection significantly decreased in Days 3 and 4 of the magnetic field application, it was disappeared after the fourth day indicating that a tolerance developed against the analgesic effect produced by exposure to magnetic field. In case the mechanism of tolerance developing with exposure to magnetic field for long periods of time can be understood and prevented, then magnetic field application can be used as an alternative option in the treatment of pain.